無線電力傳輸?shù)闹庇^創(chuàng)新，第 2 部分

現(xiàn)在讓我們開始嘗試創(chuàng)造性地思考，盡管我們只是通過提問來 進行“預感” !愛因斯坦曾建議：“重要的是不要停止提問。好奇的存在是有其原因的?！?

所以，這里有一個問題要問我們所有人：多年來，我們在電力轉換方面一直在這樣做：我們拿起一個鐵氧體磁芯并開始繞制它。我們完成了所有所需的轉彎次數(shù)。我們稱它為“電感器”，將其放置在我們的組件架中，或將其焊接到我們的電路板上。我們的創(chuàng)作有一個可定義的“線圈”(或繞組)放置在可定義和有形的核心上。作為工程師，我們總是傾向于厭惡“灰色”。但這是唯一的方法嗎?

在 WPT 中，我們通常將線圈纏繞成螺旋狀，鋪設在薄而平坦的鐵氧體層上，當然可能還有凸起的鐵氧體中心。這開啟了一些我們忽略的奇異纏繞可能性。例如，我們可能希望將幾個這樣的扁平線圈串聯(lián)放置在一塊鐵氧體上，以創(chuàng)建一個寬傳輸區(qū)域。所有或大部分這些線圈都將同時通電，因此我們將它們串聯(lián)放置?，F(xiàn)在，根據(jù)我們之前的經(jīng)驗，我們可能不會想到其他任何東西. 本能地，這似乎是唯一可用的選擇。然而，我們可能已經(jīng)從我們的腦海中注意到，這種“正常”的繞組方法也會產(chǎn)生一些意外或異常的寄生電感返回電流環(huán)路，以及用于輻射 EMI 的無意天線。

EMI 確實恰好是 Qi 和 PMA 等感應 WPT 方法的禍根。請注意，A4WP/Rezence 標準使用 6.78 MHz，根據(jù)大多數(shù)現(xiàn)代 EMI 標準，這種特殊的頻率選擇實際上給了它們作為 EMI 的有意輻射器的“自由通行證”。但是我們在這里只關心 100-300 kHz 的 Qi/PMA 頻率，沒有這樣的“免費通行證”。因此，我們確實需要努力降低 EMI，尤其是對于如此廣泛的傳輸區(qū)域。

在這個版本中，我們從未真正完成“一個線圈”，然后再繼續(xù)下一個!然而，最終，我們確實來回移動并完成了所有迄今為止部分完成的“線圈”。請注意，這不會改變?nèi)魏蜗惹坝嬎愕膱鰪?，因為為此我們只需要一定的安匝繞一圈，實際上，當電流在下半部分的分布式線圈結構中流動時，有與同一數(shù)字的上半部分相比，每個“線圈”的有效安匝數(shù)沒有變化。

如圖所示，該圖的下半部分實際上在很多方面都優(yōu)于上半部分，因為它提供了極低的電感互連并且沒有寄生回路，這使得它具有出色的可擴展性。使用這種布置陣列的新方法，我們可以根據(jù)需要輕松填充任意大的發(fā)射表面——正方形、矩形、三角形、梯形等。我們可以嘗試將線圈做成表面的整體形狀，這樣“線圈”的陣列可以更好地堆疊在一起，而不浪費空間。此外，使用大的兩層印刷電路板，我們可以在對面的彼此頂部運行來回互連跡線，以產(chǎn)生完整的電流和寄生電感消除。這說得通!

對于外行來說，唯一令人費解的事實可能是： “ 線圈”到底在哪里。我們真的不能再指任何嚴格意義上的“線圈”了。但誰在乎?從磁性上看，對于功率傳輸過程，兩半之間沒有顯著差異。也許，只有我們的舒適感受到了短暫的挑戰(zhàn)。

請注意，盡管互連的 EMI 不再是問題，但來自暴露但仍未使用的線圈的 EMI 仍然是一個問題。但是我們很快就會想出一些想法來遏制，如果不是完全消除的話!

為了進一步討論，讓我們稱我們的新產(chǎn)品為：“交錯線圈”。請注意，該術語不同于傳統(tǒng)的“分布式/交錯磁性”，我們習慣性地將一個核心拆分為多個核心。在這里，我們將線圈/繞組本身分開(通常都在一個共享的“核心”上)。它是 WPT 獨有的。從我們過去的經(jīng)驗來看，沒有任何東西可以讓我們?yōu)榇俗龊脺蕚?。事實上，它可能在某種意義上讓我們“措手不及”：因為我們忘記了超越顯而易見的思考。我們的條件是錯失良機的罪魁禍首。